主な違い – 微分遠心法と密度勾配遠心法
遠心分離は、試料を一定の軸の周りに回転させることにより、遠心力（g）を発生させる分離方法です。
試料中の粒子や細胞は、遠心力によって液体培地中を押し流されます。
沈降速度は、粒子や細胞の密度と大きさによって決まります。
密度や大きさの異なる粒子や細胞の沈降は異なる速度で起こるので、遠心分離のある時点で物理的に分離されます。
遠心分離には、大きく分けて差動遠心分離と密度勾配遠心分離があります。
密度勾配遠心法の主な違いは、密度勾配遠心法では密度に基づいて分画が行われるのに対し、差動遠心法ではサイズに基づいて分画が行われることです。
微分遠心分離とは？
微分遠心法とは、遠心分離のうち最も単純なものを指します。
差動ペレッティングとも呼ばれます。
微分遠心法により、細胞を構成する成分を分離することができます。
差動遠心分離は、溶液中の粒子の大きさに基づいて行われます。
従って、遠心分離の際、大きさの異なる粒子は異なる速度で沈降します。
大きな粒子は小さな粒子よりも速く沈降します。
遠心力を大きくすることで、沈降速度を上げることができます。
図1に差動遠心分離の様子を示します。
図1 差動遠心分離法
微分遠心法は、細胞採取や組織ホモジネートからの粗分離に用いることが理想的です。
例えば、肝臓のホモジネートには核、ミトコンドリア、ライソゾーム、膜小胞などが含まれていることがありま す。
肝臓ホモジネートを低速で短時間遠心分離すると、大きな核がペレットに沈殿する。
また、遠心力を強くすると、ミトコンドリアもペレットに沈殿する。
生体試料は均質であるため、沈殿は常にコンタミとなる。
密度勾配遠心分離とは？
密度勾配遠心法とは、セシウム塩またはショ糖の溶液中で物質を濃縮する分離法です。
浮力密度に基づく粒子の分画に関与している。
セシウム塩またはスクロースの溶液を密度勾配という。
密度勾配遠心法には、レートゾーナル遠心法とアイソピクニック遠心法の2種類があります。
レートゾーン遠心分離機
密度勾配の上に試料が狭いゾーンとして重なっている状態です。
粒子はその密度に基づき、遠心力によって異なる速度で移動します。
実際の沈降速度は、主に粒子の大きさと質量に依存します。
粒子の密度が密度勾配より高くなると、すべての粒子がペレットを生成します。
密度勾配遠心法を図2に示します。
アイソピクニック遠心分離法
アイソピクニック遠心分離は、均一な溶液からスタートします。
遠心力を受けて、粒子は密度勾配と同じような密度になるまで移動します。
このため、アイソピクニック遠心分離は浮力遠心分離、平衡遠心分離とも呼ばれます。
生物学的粒子は密度勾配の浸透圧に依存します。
したがって、勾配液は細胞や小器官と同じような浸透圧を持つことが必要です。
微分と密度勾配遠心分離の類似点
- 遠心分離の方法には、示差法と密度勾配遠心分離があります。
- 密度勾配遠心法は、粒子や細胞をその物理的性質に基づいて分離する方法です。
差動遠心分離機と密度勾配遠心分離機の違い
定義
Differential Centrifugation（微分遠心法）。
微分遠心法とは、遠心分離機の中で、細胞の構成成分をその密度に基づいて、受ける遠心力に応じて分離する方法です。
密度勾配遠心法(Density Gradient Centrifugation)。
密度勾配遠心法とは、セシウム塩またはショ糖の溶液中で物質を濃縮する分離方法です。
分離
差動遠心分離のことです。
差動遠心分離：粒子の大きさによって分離する。
密度勾配遠心法。
密度勾配遠心法：粒子の密度により分離する方法。
分子の種類
差動遠心分離法。
細胞、細胞小器官、高分子の分離に使用されます。
密度勾配遠心法。
密度勾配遠心法により、分子や粒子を分離します。
サンプルの種類
差動遠心分離法。
微分遠心法：ホモジナイズした臓器を試料とする。
密度勾配遠心法（Density Gradient Centrifugation）。
密度勾配遠心法では、ホモジナイズした溶液を試料とする。
砂糖液
差動遠心分離を行う。
微分遠心分離では糖液は使用しません。
密度勾配遠心法。
密度勾配遠心法では、ショ糖などの糖液を使用します。
方法の簡便性
差動遠心分離法。
密度勾配遠心法。
密度勾配遠心法は使いにくい。
コンタミネーション
差動遠心分離。
微分遠心：コンタミネーションは発生しません。
密度勾配遠心法：密度勾配遠心法ではコンタミネーションは発生しません。
密度勾配遠心法：密度勾配遠心法では、常に若干のコンタミネーションが発生する可能性があります。
結論
遠心分離の方法には、微分法と密度勾配遠心法があります。
微分遠心分離は、粒子の大きさによって分離する方法です。
しかし、密度勾配遠心法では、粒子が分離されます。
微分遠心法と密度勾配遠心法の主な違いは、それぞれの遠心分離法がどのような物性に基づいているかということです。
